信息安全動態(tài)風(fēng)險評估模型的研究.pdf

1、隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，信息借助于網(wǎng)絡(luò)快速的傳播，信息系統(tǒng)的安全性也受到來自多方面的威脅，因而，如何保證信息系統(tǒng)安全也日益被提到日程。最近幾年，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)被應(yīng)用到許多領(lǐng)域，比方說：電子商務(wù)、電子銀行和電子投票等。這些應(yīng)用服務(wù)由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和計算機主機構(gòu)成，保護(hù)這些應(yīng)用服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是非常重要的。為了防止惡意的攻擊，一些商業(yè)硬件和軟件已經(jīng)被設(shè)計出來，比方說防火墻、入侵檢測系統(tǒng)、病毒防護(hù)軟件和漏洞掃描軟件等。這些保護(hù)措施能夠幫助組織去減少安全

2、風(fēng)險。然而，在任何保護(hù)措施實施之前，一個組織首先應(yīng)該對他們系統(tǒng)中的安全風(fēng)險有一個清晰的認(rèn)識才是最基本的。網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險評估有助于完成這個目標(biāo)，它的主要活動包括識別和分類組織中的計算機安全風(fēng)險和選擇合適的策略來減少風(fēng)險的影響。
　　 網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險評估傳統(tǒng)研究主要關(guān)注手動風(fēng)險評估的方法、工具和標(biāo)準(zhǔn)的研究。然而，傳統(tǒng)的風(fēng)險評估方法大多數(shù)是靜態(tài)的，它們僅僅對安全風(fēng)險作初步的評價，不能夠在當(dāng)網(wǎng)絡(luò)遭到攻擊時實時評價安全風(fēng)險。因而，當(dāng)一些主機遭

3、到網(wǎng)絡(luò)入侵，它們就不能夠?qū)崟r調(diào)整防御策略使安全風(fēng)險的影響降低到最小。為了解決靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險評估的問題，實時動態(tài)網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險評估被提出，并且已經(jīng)成為當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)安全研究的熱點之一。而實時網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險評估一般情況下又依賴于一個好的風(fēng)險評估模型，當(dāng)前的實時風(fēng)險評估模型普遍存在著知識表示和處理能力不夠，缺乏一定的學(xué)習(xí)機制等問題。
　　 本文研究了信息系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險評估中的相關(guān)技術(shù)，尤其是分析了當(dāng)前動態(tài)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險評估模型存在的問題，提出了一種新的

4、基于有色Petri網(wǎng)的實時動態(tài)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險評估模型。該模型解決了上面動態(tài)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險評估模型中存在的一些問題。
　　 本文研究的主要內(nèi)容和創(chuàng)新點如下：
　　 (1)系統(tǒng)地歸納總結(jié)了主要的網(wǎng)絡(luò)安全威脅，網(wǎng)絡(luò)安全的基本需求、目標(biāo)和最近的一些國內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險評估方法和技術(shù)的發(fā)展。
　　 (2)在風(fēng)險分析階段，我們提出了一種新的入侵檢測動態(tài)規(guī)則生成算法，該算法不同于傳統(tǒng)挖掘方法，不需要構(gòu)建頻繁項集。它能夠?qū)崟r、動態(tài)和高效的處理

5、大容量數(shù)據(jù)集和實時有效的從網(wǎng)絡(luò)攻擊流中獲取攻擊檢測規(guī)則。通過應(yīng)用新的檢測規(guī)則到入侵檢測系統(tǒng)中，提高了我們風(fēng)險分析階段對異常攻擊和最新攻擊的檢測能力；并且為我們在取證專家系統(tǒng)知識庫的自動建立打下了基礎(chǔ)。
　　 (3)在風(fēng)險評估階段，我們提出了一種新的基于有色Petri網(wǎng)動態(tài)網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險評估模型。該模型主要有以下特點：第一，我們的方法能夠?qū)崟r分析和評估網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險；第二，我們的方法通過報警聚類和攻擊場景生成算法減少了風(fēng)險分析的數(shù)據(jù)；第三

6、，我們的方法建立了攻擊因果分析，并且能夠?qū)崟r生成攻擊Petri網(wǎng)，這樣我們就能夠很容易從Petri網(wǎng)中知道風(fēng)險的來源和攻擊的整個過程；第四，我們的方法克服了傳統(tǒng)風(fēng)險評估存在的一些缺點，比方說：檢測能力低，分析處理速度慢，風(fēng)險評估結(jié)果可讀性差、理解性差；最后，我們的方法還提供了一種風(fēng)險預(yù)報機制，能夠?qū)崟r發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中潛在的風(fēng)險。
　　 (4)在風(fēng)險取證階段，我們基于多標(biāo)準(zhǔn)取證、模糊邏輯和專家系統(tǒng)結(jié)合的方法，提出了一種新的、有效的網(wǎng)